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Syst` emes d’Exploitation SE Entr´ ees/Sorties E/S SGF : descript., i-noeuds Ge

Syst` emes d’Exploitation SE Entr´ ees/Sorties E/S SGF : descript., i-noeuds Gestion d’erreurs, errno-Rappel TD/TP Entr´ ees-sorties sur ﬁchiers Fichiers et r´ epertoires Appels syst` eme– d´ etails internes Cours de S.E. – le Syst` eme de Gestion des Fichiers Andreea Dragut Univ. Aix-Marseille 2012 Andreea Dragut Cours de S.E. – le Syst` eme de Gestion des Fichiers 1 / 84 Syst` emes d’Exploitation SE Entr´ ees/Sorties E/S SGF : descript., i-noeuds Gestion d’erreurs, errno-Rappel TD/TP Entr´ ees-sorties sur ﬁchiers Fichiers et r´ epertoires Appels syst` eme– d´ etails internes Plan Pr´ esentation et sommaire du cours G´ en´ eralit´ es SE Structure SE G´ en´ eralit´ es E/S, p´ eriph´ eriques, ﬁchiers Entr´ ees-sorties sur ﬁchiers Exemple programmation Ouverture Lecture ´ Ecriture Fermeture Gestion des erreurs, wrappers, exceptions Niveau syst` eme – errno Wrappers M´ ecanisme des exceptions Exemple revisit´ e et s´ ecuris´ e Fonctionnement syst` eme Table des descripteurs Appels syst` eme Espace disque Syst` eme de ﬁchiers Andreea Dragut Cours de S.E. – le Syst` eme de Gestion des Fichiers 2 / 84 Syst` emes d’Exploitation SE Entr´ ees/Sorties E/S SGF : descript., i-noeuds Gestion d’erreurs, errno-Rappel TD/TP Entr´ ees-sorties sur ﬁchiers Fichiers et r´ epertoires Appels syst` eme– d´ etails internes Resources : Richard W. Stevens. Advanced Programming in the Unix Environment. Addisson-Wesley, 1992. Andrew Tanenbaum. Syst` emes d’exploitation. Pearson, 2003 Kay A. Robbins, Steve Robbins. UNIX Systems Programming : Communication, Concurrency and Threads. Prentice Hall, 2003. Michael Kerrisk. The Linux Programming Interface : A Linux and UNIX System Programming Handbook, 2010 Andreea Dragut Cours de S.E. – le Syst` eme de Gestion des Fichiers 3 / 84 Syst` emes d’Exploitation SE Entr´ ees/Sorties E/S SGF : descript., i-noeuds Gestion d’erreurs, errno-Rappel TD/TP Entr´ ees-sorties sur ﬁchiers Fichiers et r´ epertoires Appels syst` eme– d´ etails internes Structure SE Composantes SE UNIX Syst` emes d’exploitation — cat´ egories g´ en´ eralistes – ordinateurs « classiques » sp´ ecialis´ es industriels – usine robotis´ ee application d´ edi´ ee – caisse enregistreuse de supermarch´ e interrogation grandes bases de donn´ ees (biblioth` eques, banques, etc.) transactionnels (r´ eservations a´ eriennes, etc.) Andreea Dragut Cours de S.E. – le Syst` eme de Gestion des Fichiers 4 / 84 Syst` emes d’Exploitation SE Entr´ ees/Sorties E/S SGF : descript., i-noeuds Gestion d’erreurs, errno-Rappel TD/TP Entr´ ees-sorties sur ﬁchiers Fichiers et r´ epertoires Appels syst` eme– d´ etails internes Structure SE Composantes SE UNIX Syst` emes d’exploitation — cat´ egories embarqu´ es (borne SNCF, distributeur billets de banque, terminal encaissement automatique) miniaturis´ e (t´ el´ ephone cellulaire, agenda ´ electronique, lecteur MP3) conditions diﬃciles (plateforme p´ etroli` ere, sous-marin robotis´ e) extrˆ emement robustes (centrale nucl´ eaire, TGV, poste commande base militaire, objets volants identiﬁ´ es ou pas) Andreea Dragut Cours de S.E. – le Syst` eme de Gestion des Fichiers 5 / 84 Syst` emes d’Exploitation SE Entr´ ees/Sorties E/S SGF : descript., i-noeuds Gestion d’erreurs, errno-Rappel TD/TP Entr´ ees-sorties sur ﬁchiers Fichiers et r´ epertoires Appels syst` eme– d´ etails internes Structure SE Composantes SE UNIX D´ eﬁnition ? Pas de d´ eﬁnition universellement accept´ ee pour SE faire fonctionner le mat´ eriel « allocateur » de ressources gestionnaire de ressources avec un minimum de s´ ecurit´ e arbitre – d´ ecide dans les cas conﬂictuels superviseur/contrˆ oleur de programmes pr´ evient les erreurs et l’utilisation non-conforme maintenir un espace virtuel Andreea Dragut Cours de S.E. – le Syst` eme de Gestion des Fichiers 6 / 84 Syst` emes d’Exploitation SE Entr´ ees/Sorties E/S SGF : descript., i-noeuds Gestion d’erreurs, errno-Rappel TD/TP Entr´ ees-sorties sur ﬁchiers Fichiers et r´ epertoires Appels syst` eme– d´ etails internes Structure SE Composantes SE UNIX Composition des SE — logiciels logiciels pour eﬀectuer/coordonner/s´ ecuriser les acc` es aux ressources partag´ ees (CPU, m´ emoire) logiciels d´ edi´ es pour piloter les p´ eriph´ eriques des proc´ edures bas-niveau ex´ ecut´ ees par le CPU pour le dialogue coordonne et g` ere les ´ echanges, leurs moments, les tampons pour entreposer les donn´ ees logiciels pour organiser et retrouver les donn´ ees en m´ emoire (de masse) une structuration plus « haut niveau » de l’information sur le p´ eriph´ erique – ex. – une structure hi´ erarchique de syst` eme de ﬁchiers logiciels pour pour l’int´ eraction homme-machine (interfaces graphiques, texte, etc.) et machine-machine (en r´ eseaux) Andreea Dragut Cours de S.E. – le Syst` eme de Gestion des Fichiers 7 / 84 Syst` emes d’Exploitation SE Entr´ ees/Sorties E/S SGF : descript., i-noeuds Gestion d’erreurs, errno-Rappel TD/TP Entr´ ees-sorties sur ﬁchiers Fichiers et r´ epertoires Appels syst` eme– d´ etails internes Structure SE Composantes SE UNIX Composantes SE Composantes principales du SE : le noyau (kernel) – partie centrale du SE contrˆ olant la plupart des ressources importantes modules (LKM) – ´ etendant les fonctionnalit´ es du noyau Autres composantes du SE : shells – permettant le dialogue humains ↔SE le syst` eme X Window – g´ erant l’aﬃchage (graphique) gestionnaires de fenˆ etres (Window Managers) (« shells » pour X Window) Andreea Dragut Cours de S.E. – le Syst` eme de Gestion des Fichiers 8 / 84 Syst` emes d’Exploitation SE Entr´ ees/Sorties E/S SGF : descript., i-noeuds Gestion d’erreurs, errno-Rappel TD/TP Entr´ ees-sorties sur ﬁchiers Fichiers et r´ epertoires Appels syst` eme– d´ etails internes Structure SE Composantes SE UNIX Architectures de noyau monolythique : r´ eside en entier et en permanence dans la m´ emoire vive pr´ esente des abstractions du mat´ eriel aux programmes micro-noyau : les modules sont charg´ es/dynamiquements en m´ emoire seulement fonctionnalit´ es « de base » : multitˆ ache, gestion m´ emoire, communication et synchronisation entre processus le reste (e.g. r´ eseau) – applications (serveurs) utilise principalement le passage de message plus « l´ eger », mais plus lent hybrides exo-noyaux permettent l’acc` es direct aux composantes mat´ erielles – biblioth` eques de fonctions assurent seulement le multiplexage de cet acc` es, et la protection mutuelles Andreea Dragut Cours de S.E. – le Syst` eme de Gestion des Fichiers 9 / 84 Syst` emes d’Exploitation SE Entr´ ees/Sorties E/S SGF : descript., i-noeuds Gestion d’erreurs, errno-Rappel TD/TP Entr´ ees-sorties sur ﬁchiers Fichiers et r´ epertoires Appels syst` eme– d´ etails internes Structure SE Composantes SE UNIX Philosophie SE, Unix et Linux Unix : n´ e dans les ann´ es ’70 h´ erite des concepts de SE g´ en´ eralistes pr´ ec´ edents notion de noyau : partition virtuelle de la m´ emoire vive physique innovant la simpliﬁcation au maximum l’ensemble d’´ el´ ements primitifs la d´ eﬁnition de leurs relations avec peu de r` egles but – avoir un sch´ ema global facile ` a maˆ ıtriser ´ ecrit en C, assez ouvert et l’aide en ligne est extrˆ emement compr´ ehensive – le manuel. Andreea Dragut Cours de S.E. – le Syst` eme de Gestion des Fichiers 10 / 84 Syst` emes d’Exploitation SE Entr´ ees/Sorties E/S SGF : descript., i-noeuds Gestion d’erreurs, errno-Rappel TD/TP Entr´ ees-sorties sur ﬁchiers Fichiers et r´ epertoires Appels syst` eme– d´ etails internes Structure SE Composantes SE UNIX Aide en ligne — manuel Section Type de commandes 1 commandes et applications utilisateur 2 appels syst` eme, codes erreurs noyau 3 fonctions de biblioth` eque 4 pilotes de p´ eriph´ eriques et protocoles r´ eseau 5 formats de ﬁchiers standard 6 jeux et d´ emos 7 divers ﬁchiers et documents 8 commandes d’administration syst` eme 9 divers specs noyau et interfaces man -k plus d’information : man man Andreea Dragut Cours de S.E. – le Syst` eme de Gestion des Fichiers 11 / 84 Syst` emes d’Exploitation SE Entr´ ees/Sorties E/S SGF : descript., i-noeuds Gestion d’erreurs, errno-Rappel TD/TP Entr´ ees-sorties sur ﬁchiers Fichiers et r´ epertoires Appels syst` eme– d´ etails internes Structure SE Composantes SE UNIX Philosophie Unix et Linux – processus L’ordinateur ex´ ecute des programmes, qui transforment des donn´ ees, le tout reposant en m´ emoire. processus — le concept de programme en train d’ˆ etre ex´ ecut´ e Le SE g` ere ces processus, leur permettant de vivre heureux et de s’´ epanouir dans un certain espace. Andreea Dragut Cours de S.E. – le Syst` eme de Gestion des Fichiers 12 / 84 Syst` emes d’Exploitation SE Entr´ ees/Sorties E/S SGF : descript., i-noeuds Gestion d’erreurs, errno-Rappel TD/TP Entr´ ees-sorties sur ﬁchiers Fichiers et r´ epertoires Appels syst` eme– d´ etails internes Structure SE Composantes SE UNIX Processus ´ etudier les processus pour comprendre comment ils sont g´ er´ es, comment ils naissent, vivent, meurent et sont inhum´ es, sont organis´ es ensemble dans des familles, sont pilot´ es par le syst` eme, ` a travers ce qu’on appelle des signaux, etc. Andreea Dragut Cours de S.E. – le Syst` eme de Gestion des Fichiers 13 / 84 Syst` emes d’Exploitation SE Entr´ ees/Sorties E/S SGF : descript., i-noeuds Gestion d’erreurs, errno-Rappel TD/TP Entr´ ees-sorties sur ﬁchiers Fichiers et r´ epertoires Appels syst` eme– d´ etails internes Structure SE Composantes uploads/Management/ handout-cours-fichiers.pdf